花架悬挑板模板支撑架方案2017.02.25

5.1、花架板模板支架参数 ...................................................................................................... 7 5.2、面板验算.......................................................................................................................... 8

1、强度验算 ..................................................................................................................... 8 2、挠度验算 ..................................................................................................................... 9 5.3、次梁验算.......................................................................................................................... 9

1、强度验算 ................................................................................................................... 10 2、抗剪验算 ................................................................................................................... 11 3、挠度验算 ................................................................................................................... 11 5.4、主梁验算........................................................................................................................ 11

1、抗弯验算 ................................................................................................................... 13 2、抗剪验算 ................................................................................................................... 13 3、挠度验算 ................................................................................................................... 13 4、支座反力计算 ........................................................................................................... 13 5.5、立柱验算........................................................................................................................ 14

1、长细比验算 ............................................................................................................... 14 2、立柱稳定性验算(顶部立杆段) ................................................................................ 14 3、立柱稳定性验算(非顶部立杆段) ............................................................................ 14 5.6、可调托座验算 ................................................................................................................ 15 六、花架梁模板支架参数............................................................................................................. 15

6.1、面板验算........................................................................................................................ 16

1、强度验算 ................................................................................................................... 16 2、挠度验算 ................................................................................................................... 18 6.2、次梁验算........................................................................................................................ 18

1、强度验算 ................................................................................................................... 19 2、抗剪验算 ................................................................................................................... 19 3、挠度验算 ................................................................................................................... 19 6.3、主梁验算........................................................................................................................ 20

1、抗弯验算 ................................................................................................................... 21 2、抗剪验算 ................................................................................................................... 22 3、挠度验算 ................................................................................................................... 22 4、支座反力计算 ........................................................................................................... 22 6.4、端支座扣件抗滑移验算 ................................................................................................ 22 6.5、可调托座验算 ................................................................................................................ 23 6.6、立柱验算........................................................................................................................ 23

1、长细比验算 ............................................................................................................... 23 2、立柱稳定性验算(顶部立杆段) ................................................................................ 23 3、立柱稳定性验算(非顶部立杆段) ............................................................................ 24

七、工字钢荷载计算书................................................................................................................. 24

7.1、计算荷载参数 ................................................................................................................ 24 7.2、脚手架参数 .................................................................................................................... 25 7.3、横向水平杆验算 ............................................................................................................ 26

1、抗弯验算 ................................................................................................................... 26 2、挠度验算 ................................................................................................................... 27

3、支座反力计算 ........................................................................................................... 27 7.4、纵向水平杆验算 ............................................................................................................ 27

1、抗弯验算 ................................................................................................................... 28 2、挠度验算 ................................................................................................................... 28 3、支座反力计算 ........................................................................................................... 28 7.5、扣件抗滑承载力验算 .................................................................................................... 28 7.6、立杆稳定验算 ................................................................................................................ 28

1、立杆承受的结构自重标准值NG1k .......................................................................... 29 2、构配件自重标准值NG2k1 ......................................................................................... 29 3、施工活荷载标准值 ................................................................................................... 29 4、风荷载统计 ............................................................................................................... 29 5、荷载组合立杆荷载组合 ........................................................................................... 30 6、稳定系数的计算 ..................................................................................................... 30 7、立杆稳定的验算 ....................................................................................................... 30 7.7、连墙件承载力验算 ........................................................................................................ 31 7.8、悬挑钢梁验算 ................................................................................................................ 31

1、计算简图 ................................................................................................................... 31 2、荷载统计 ................................................................................................................... 32 3、抗弯强度、整体稳定验算 ....................................................................................... 32 4、抗剪强度验算 ........................................................................................................... 33 5、悬挑钢梁的挠度验算 ............................................................................................... 33 6、固定钢梁的U形拉环（或螺栓）强度验算 ............................................................ 33 7、钢梁固定点下楼板的负弯矩钢筋计算 ................................................................... 33 8、悬挑钢梁前搁置点下混凝土强度的验算 ............................................................... 34

一、工程概况

保利花园6-9座屋面花架梁设计了悬挑飘板，悬挑飘板钢筋砼结构，砼强度等级为C25，其中悬挑板梁的截面尺寸大为200mm×400mm，悬挑板厚120mm，飘板宽1400mm及1600mm（连梁外侧距离）。 二、编制依据

1、根据本工程施工图纸及有关标准图； 2、根据国家有关规范、标准和地区的有关规程；

3、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011） 4、混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2015）； 5、建筑工程质量验收统一标准（GB50300-2013）； 6、建筑施工高处作业安全技术规范（JGJ80-2011）； 7、建筑施工安全检查标准（JGJ59-2011）；

8、建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程（DB33/1035-2006） 三、飘板模板支撑方案

1、由于本工程飘板设计为悬挑钢筋砼结构，飘板模板排架底部无支撑点，因此该飘板采用外架作支撑体系，然后利用钢管采用三角形方式悬挑搭设外架，具体布置见支撑架计算书及附图。 四、飘板模板支撑架构造及施工要求

支撑架除了要遵守《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》

的相关要求外，还要考虑以下内容：

1、模板支架的构造要求：

2、原外架立杆搭设至花架飘板底下30CM，利用外架立杆作为花架飘板的支撑。

3、在原外架之间预埋钢管悬挑一根钢管作为大横杆，悬挑两条立杆到花架飘板底下30CM，并与原外架的横杆连成整体，作为花架飘板的支撑立杆。

a、立杆之间必须按步距750mm满设双向水平杆，确保两个方向均有足够的刚度。

b、因为梁和楼板荷载相差较大，所以采用不同的立杆间距，只在垂直梁的跨度方向不同，平行方向保持相同。

4、在天面层结构板的女儿墙预埋20直径的圆钢，并用15.5钢丝绳卸荷。

5、整体性构造要求：

a、支撑架沿水平悬挑层设置剪刀撑，且需与立杆连接，设置斜杆层数要大于水平框格总数的1/3；

b、在斜撑杆的方向设置竖向剪刀撑，使其具有较大的刚度和变形约束的空间结构层

6、支撑架搭设要求：

a、严格按照设计尺寸搭设，立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置；所有立杆不允许采用搭接方法接长，必须按照搭设高度采用截断的整根钢管；

b、确保立杆的垂直度偏差和横杆的水平偏差小于《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》的要求；

c、确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的，每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m，不能选用长期使用发生变形的钢管。

7、施工使用要求：

a、严格按砼浇筑方案组织施工，确保模板支架施工过程中均衡受载；

b、严格控制实际施工荷载不超过设计荷载，对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施，钢筋等材料不能在支架上堆放。

c、浇筑过程中，派人观察支架和支撑情况，发现下沉、松动和变形情况应及时解决。

d、因为支撑体系的横向水平杆是与内架连接的，所以在支模架搭设及花架层结构顶面砼浇筑时间内，天面层内架保留不能拆除。

e、浇筑过程中，悬挑飘板的浇筑不能直接冲在飘板面上，需把砼放在飘板的边上，利用砂浆把砼铲到飘板模板上面，防止飘板的支撑因为冲击力过太，发生变形。

五、花架飘板模板支撑架计算书

5.1、花架板模板支架参数

基本参数 楼板厚度h(mm) 楼板边宽B(m) 主梁布置方向 120 1.6 楼板边长L(m) 模板支架高度H(m） 30 5.3 0.75 平行于楼板长立柱纵向间距la(m) 边 0.9 水平杆步距h1(m) 立柱横向间距lb(m) 计算依据 次梁间距a(mm) 主梁悬挑长度b1(mm) 结构表面要求 模板荷载传递方式 1.2 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 300 200 表面外露 可调托座 次梁悬挑长度a1(mm) 可调托座内主梁根数 剪刀撑(含水平）布置方式 立杆自由端高度a(mm) 200 1 普通型 500 材料参数 主梁类型 次梁类型 面板类型 矩形木楞 矩形木楞 主梁规格 次梁规格 80×80 50×100 12mm(克隆、山樟平行方向) 覆面木胶合板 面板规格 钢管类型 Ф48×3 荷载参数 基础类型 地基承载力特征值fak(kPa) 是否考虑风荷载 混凝土楼板 地基土类型 / 否 架体底部垫板面积A(m^2) 架体搭设省份、城市 / 0.2 广东(省)肇庆(市) 地面粗糙度类型 5.2、面板验算

/ 根据规范规定面板可按简支跨计算，根据施工情况一般楼板面板均搁置在梁侧模板上，无悬挑端，故可按简支跨一种情况进行计算，取b=1m单位面板宽度为计算单元。

W=bh2/6=1000×122/6=24000mm3, I=bh3/12=1000×123/12=144000mm4 1、强度验算

A.当可变荷载Q1k为均布荷载时： 由可变荷载控制的组合： q1=1.2[G1k+(G2k+G3k)h]b+1.4Q1kb

=1.2×(0.3+(24+1.1)×120/1000)×1+1.4×2.5×1=7.474kN/m 由永久荷载控制的组合：

q2=1.35[G1k+(G2k+G3k)h]b+1.4×0.7Q1kb

=1.35×(0.3+(24+1.1)×120/1000)×1+1.4×0.7×2.5×1=6.921kN/m 取最不利组合得：

q=max[q1,q2]= max(7.474,6.921)=7.474kN/m

（图4） 可变荷载控制的受力简图1

B.当可变荷载Q1k为集中荷载时：

由可变荷载控制的组合：

q3=1.2[G1k+(G2k+G3k)h]b=1.2×(0.3+(24+1.1)×120/1000)×1=3.974kN/m p1=1.4Q1k=1.4×2.5=3.5kN

（图5） 可变荷载控制的受力简图2

由永久荷载控制的组合：

q4=1.35[G1k+(G2k+G3k)h]b=1.35×(0.3+(24+1.1)×120/1000)×1=4.471kN/m p2=1.4×0.7Q1k=1.4×0.7×2.5=2.45kN 取最不利组合得：

（图6） 永久荷载控制的受力简图

（图7） 面板弯矩图

Mmax= 0.307kN·m

σ=Mmax/W=0.307×106/24000=12.801N/mm2≤[f]=31N/mm2

满足要求

2、挠度验算

qk=(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(0.3+(24+1.1)×120/1000)×1=3.312kN/m

（图8） 正常使用极限状态下的受力简图

（图9） 挠度图

ν=0.211mm≤[ν]=300/400=0.75mm

满足要求

5.3、次梁验算

当可变荷载Q1k为均布荷载时：

计算简图：

（图10）

可变荷载控制的受力简图1

由可变荷载控制的组合： q1=1.2[G1k+(G2k+G3k)h]a+1.4Q1ka

=1.2×(0.3+(24+1.1)×120/1000)×300/1000+1.4×2.5×300/1000=2.242kN/m

由永久荷载控制的组合： q2=1.35[G1k+(G2k+G3k)h]a+1.4

×

0.7Q1ka

=1.35×(0.3+(24+1.1)×120/1000)×300/1000+1.4×0.7×2.5×300/1000=2.076kN/m

取最不利组合得：

q=max[q1,q2]= max(2.242,2.076)=2.242kN/m 当可变荷载Q1k为集中荷载时： 由可变荷载控制的组合：

q3=1.2[G1k+(G2k+G3k)h]a=1.2×(0.3+(24+1.1)×120/1000)×300/1000=1.192kN/m p1=1.4Q1k=1.4×2.5=3.5kN

（图11）

可变荷载控制的受力简图2

由永久荷载控制的组合：

q4=1.35[G1k+(G2k+G3k)h]a=1.352×(0.3+(24+1.1)×120/1000)×300/1000=1.343kN/m

p2=1.4×0.7Q1k=1.4×0.7×2.5=2.45kN

（图12）

永久荷载控制的受力简图

1、强度验算

（图13）

次梁弯矩图(kN·m)

Mmax= 0.724kN·m

σ=Mmax/W=0.724×106/(83.333×103)=8.686N/mm2≤[f]=15N/mm2

满足要求

2、抗剪验算

（图14）

次梁剪力图(kN)

Vmax= 3.738kN

τmax=VmaxS/(Ib0)=3.738×103×62.5×103/(341.333×104×5×10)=1.369N/mm2[τ]= 2N/mm2

≤

满足要求

3、挠度验算 挠度验算荷载统计，

qk=(G1k+(G3k+G2k)×h)×a=(0.3+(24+1.1)×120/1000)×300/1000=0.994kN/m

（图15）

正常使用极限状态下的受力简图

次梁变形图(mm)

（图16）

νmax=0.101mm≤[ν]=0.9×1000/400=2.25 mm

满足要求

5.4、主梁验算

在施工过程中使用的木方一般为4m长，型钢的主梁也不超过4m，简化为四跨连续梁计算，即能满足施工安全需要，也符合工程实际的情况。另外还需考虑主梁的两端悬挑情况。主梁的方向设定为立杆的横距方向。

根据《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008）第4.1.2条规定：当计算直接支撑次梁的主梁时，施工人员及设备荷载标准值(Q1k）可取1.5kN/㎡；故

主梁验算时的荷载需重新统计。

将荷载统计后，通过次梁以集中力的方式传递至主梁。 A.由可变荷载控制的组合： q1=0.9

×

{1.2[G1k+(G2k+G3k)h]a+1.4Q1ka}=0.9×(1.2×(0.3+(24+1.1)×120/1000)×300/1000+1.4×1.5×300/1000)=1.64kN/m

B.由永久荷载控制的组合： q2=0.9

×

{1.35[G1k+(G2k+G3k)h]a+1.4

×

0.7Q1ka}=0.9×(1.35×(0.3+(24+1.1)×120/1000)×300/1000+1.4×0.7×1.5×300/1000)=1.604kN/m

取最不利组合得：

q=max[q1,q2]=max(1.64,1.604)=1.64kN 此时次梁的荷载简图如下

（图17）

次梁承载能力极限状态受力简图

用于正常使用极限状态的荷载为：

qk=[G1k+(G2k+G3k)h]a=(0.3+(24+1.1)×120/1000)×300/1000=0.994kN/m 此时次梁的荷载简图如下

（图18）

次梁正常使用极限状态受力简图

根据力学求解计算可得： Rmax=1.624kN Rkmax=0.984kN

还需考虑主梁自重，则自重标准值为gk=38.4/1000=0.038kN/m

自重设计值为：g=0.9×1.2gk=0.9×1.2×38.4/1000=0.041kN/m 则主梁承载能力极限状态的受力简图如下：

（图19）

主梁正常使用极限状态受力简图

则主梁正常使用极限状态的受力简图如下：

（图20）

主梁正常使用极限状态受力简图

1、抗弯验算

（图21）

主梁弯矩图(kN·m)

Mmax= 0.314kN·m

σ=Mmax/W= 0.314×106/(85.333×1000)=3.682N/mm2≤[f]= 15N/mm2

满足要求

2、抗剪验算

（图22）

主梁剪力图(kN)

Vmax= 2.384kN

τmax=QmaxS/(Ib0)=2.384×1000×64×103/(341.333×104×8×10)=0.559 N/mm2≤[τ]=2 N/mm2

满足要求

3、挠度验算

（图23）

主梁变形图(mm)

νmax=0.219 mm≤[ν]=0.75×103/400=1.875mm

满足要求

4、支座反力计算

立柱稳定验算要用到承载能力极限状态下的支座反力，故：Rzmax=4.57kN 5.5、立柱验算 1、长细比验算

验算立杆长细比时取k=1, μ1、μ2按JGJ130-2011附录C取用 l01= kμ1(h+2a)=1×1.257×(1.2+2×500/1000)=2.765m l02=kμ2h =1×2.225×1.2=2.67m 取两值中的大值

l0=max(l01, l02)=max(2.765,2.67)=2.765m λ=l0/i=2.765×1000/(1.59×10)=173.925≤[λ]=210

满足要求

2、立柱稳定性验算(顶部立杆段) λ1=l01/i=2.765×1000/(1.59×10)=173.925 根据λ1查JGJ130-2011附录A.0.6得到φ=0.235 N1=0.9

×

[1.2(G1k+(G2k+G3k)h0)+1.4(Q1k+Q2k)]lalb=0.9×(1.2×(0.3+(24+1.1)×120/1000)+1.4×(1+2))×0.75×0.9=4.966kN

f=N1/(φA)=4.966×1000/(0.235×(4.24×100))=49.807N/mm2≤[σ]=205N/mm2

满足要求

3、立柱稳定性验算(非顶部立杆段) λ2=l02/i=2.67×1000/(1.59×10)=167.925

根据λ1查JGJ130-2011附录A.0.6得到φ=0.251 N3=0.9

×

[1.2(G1k+(G2k+G3k)h0)+1.4(Q1k+Q2k)]lalb+0.9

×

1.2×H×gk

=0.9×(1.2×(0.3+(24+1.1)×120/1000)+1.4×(1+2))×0.75×0.9+0.9×1.2×5.3×0.163=5.899kN

f=N3/(φA)=5.899×1000/(0.251×(4.24×100))=55.396N/mm2≤[σ]=205N/mm2

满足要求

5.6、可调托座验算

按上节计算可知，可调托座受力N=Rzmax=4.57 kN N=4.57 kN≤[N]=150kN

满足要求

六、花架梁模板支架参数

基本参数 混凝土梁高h(mm) 混凝土梁计算跨度L(m) 计算依据 模板荷载传递方式 梁两侧楼板情况 斜撑(含水平)布置方式 垂直梁跨度方向的梁两侧立柱间距lb(m) 梁侧楼板立杆的纵距la1(m) 400 5 混凝土梁宽b(mm) 新浇筑混凝土结构层高FH(m) 200 8 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 可调托座 扣件传力时扣件的数量 / 120 0.75 1.2 梁两侧有板 梁侧楼板厚度 普通型 0.9 梁跨度方向立柱间距la(m) 水平杆步距h(m) 0.75 梁侧楼板立杆的横距lb1(m) 0.9 立杆自由端高度a(mm) 梁底支撑小梁根数m 结构表面要求 400 4 表面外露 梁底增加立柱根数n 次梁悬挑长度a1(mm) 架体底部布置类型 0 250 底座 材料参数 主梁类型 次梁类型 面板类型 圆钢管 矩形木楞 主梁规格 次梁规格 48×3.0 50×100 12mm(克隆、山樟平行方向) 覆面木胶合板 面板规格 钢管规格 Ф48×3 荷载参数 基础类型 地基承载力特征值fak(N/mm2) 是否考虑风荷载 混凝土楼板 地基土类型 / 架体底部垫板面积A(m2) / 0.2 否 架体搭设省份、城市 广东(省)肇庆(市) 地面粗糙度类型 6.1、面板验算

/ 根据规范规定面板可按简支跨计算，根据施工情况一般楼板面板均搁置在梁侧模板上，无悬挑端，故可按简支跨一种情况进行计算，取b=1m单位面板宽度为计算单元。

W=bh2/6=1000×122/6=24000mm3 I=bh3/12=1000×123/12=144000mm4 1、强度验算

A.当可变荷载Q1k为均布荷载时：

由可变荷载控制的组合：

q1=1.2[G1k+(G2k+G3k)h]b+1.4Q1kb=1.2×(0.5+(24+1.5)×400/1000)×1+1.4×2.5×1=16.34kN/m

由永久荷载控制的组合： q2=1.35[G1k+(G2k+G3k)h]b+1.4

0.7Q1kb=1.35×(0.5+(24+1.5)×400/1000)×1+1.4×0.7×2.5×1=16.895kN/m

取最不利组合得：

q=max[q1,q2]=max(16.34,16.895)=16.895kN/m

（图3） 面板简图

B.当可变荷载Q1k为集中荷载时： 由可变荷载控制的组合：

q3=1.2[G1k+(G2k+G3k)h]b=1.2×(0.5+(24+1.5)×400/1000)×1=12.84kN/m p1=1.4Q1k=1.4×2.5=3.5kN

（图4） 面板简图

由永久荷载控制的组合：

q4=1.35[G1k+(G2k+G3k)h]b=1.35×(0.5+(24+1.5)×400/1000)×1=14.445kN/m p2=1.4×0.7Q1k=1.4×0.7×2.5=2.45kN

（图5） 面板简图 （图6） 面板弯矩图

取最不利组合得： Mmax=0.065kN·m

σ=Mmax/W=0.065×106/24000=2.728N/mm2≤[f]=31N/mm2

×

满足要求

2、挠度验算

qk=(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(0.5+(24+1.5)×400/1000)×1=10.7kN/m

（图7） 简图 （图8） 挠度图

ν=0.002mm≤[ν]=200/((4-1)×400)=0.167mm

满足要求

6.2、次梁验算

A、当可变荷载Q1k为均布荷载时： 由可变荷载控制的组合：

q1=1.2[G1k+(G2k+G3k)h]a+1.4Q1ka=1.2×(0.5+(24+1.5)×400/1000)×200/1000/(4-1)+1.4×2.5×200/1000/(4-1)=1.089kN/m

由永久荷载控制的组合： q2=1.35[G1k+(G2k+G3k)h]a+1.4

×

0.7Q1ka=1.35×(0.5+(24+1.5)×400/1000)×200/1000/(4-1)+1.4×0.7×2.5×200/1000/(4-1)=1.126kN/m

取最不利组合得：

q=max[q1,q2]=max(1.089,1.126)=1.126kN/m 计算简图：

（图9） 简图

B、当可变荷载Q1k为集中荷载时： 由可变荷载控制的组合：

q3=1.2[G1k+(G2k+G3k)h]a=1.2×(0.5+(24+1.5)×400/1000)×200/1000/(4-1)=0.856kN/m

p1=1.4Q1k=1.4×2.5=3.5kN

（图10）

简图

由永久荷载控制的组合：

q4=1.35[G1k+(G2k+G3k)h]a=1.35×(0.5+(24+1.5)×400/1000)×200/1000/(4-1)=0.963kN/m

p2=1.4×0.7Q1k=1.4×0.7×2.5=2.45kN

（图11）

简图

1、强度验算

（图12）

次梁弯矩图(kN·m)

Mmax=0.902kN·m

σ=Mmax/W=0.902×106/(85.333×1000)=10.567N/mm2≤[f]=15N/mm2

满足要求

2、抗剪验算

（图13）

次梁剪力图(kN)

Vmax=3.714kN

τmax=VmaxS/(Ib)=3.714×103×62.5×103/(341.333×104×5×10)=1.36N/mm2[τ]=2N/mm2

≤

满足要求

3、挠度验算 挠度验算荷载统计，

qk=(G1k+(G3k+G2k)×h)×a=(0.5+(24+1.5)×400/1000)×200/1000/(4-1)=0.713kN/m

（图14） （图15）

变形计算简图 次梁变形图(mm)

νmax=0.026mm≤[ν]=0.75×1000/400=1.875mm

满足要求

6.3、主梁验算

梁两侧楼板的立杆为梁板共用立杆，立杆与水平钢管扣接属于半刚性节点，为了便于计算统一按铰节点考虑，偏于安全。根据实际工况，梁下增加立杆根数为0，故可将主梁的验算力学模型简化为0+2-1=1跨梁计算。这样简化符合工况，且能保证计算的安全。

等跨连续梁，跨度为:1 跨距为：(等跨)0.9

根据《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）第4.1.2条规定：当计算直接支撑次梁的主梁时，施工人员及设备荷载标准值（Q1k）可取1.5kN/㎡；故主梁验算时的荷载需重新统计。

将荷载统计后，通过次梁以集中力的方式传递至主梁。 A.由可变荷载控制的组合： q1=0.9

×

{1.2[G1k+(G2k+G3k)h]a+1.4Q1ka}=0.9×(1.2×(0.5+(24+1.5)×400/1000)×200/((4-1)×1000)+1.4×1.5×200/((4-1)×1000))=0.896kN/m

B.由永久荷载控制的组合： q2=0.9

×

{1.35[G1k+(G2k+G3k)h]a+1.4

×

0.7Q1ka}=0.9×(1.35×(0.5+(24+1.5)×400/1000)×200/((4-1)×1000)+1.4×0.7×1.5×200/(

(4-1)×1000))=0.955kN/m

取最不利组合得：

q=max[q1,q2]= max(0.896,0.955)=0.955kN 此时次梁的荷载简图如下

（图16）

次梁承载能力极限状态受力简图

用于正常使用极限状态的荷载为：

qk=[ G1k+(G2k+G3k)h]a=(0.5+(24+1.5)×400/1000)×200/((4-1)×1000)=0.713kN/m

此时次梁的荷载简图如下

（图17）

次梁正常使用极限状态受力简图

根据力学求解计算可得：

承载能力极限状态下在支座反力：R=0.75kN 正常使用极限状态下在支座反力：Rk=0.56kN

还需考虑主梁自重，则自重标准值为gk= 65.3/1000=0.065 kN/m 自重设计值为：g=0.9×1.2gk=0.9×1.2×65.3/1000=0.071kN/m 则主梁承载能力极限状态的受力简图如下：

（图18）

主梁正常使用极限状态受力简图

则主梁正常使用极限状态的受力简图如下：

（图19）

主梁正常使用极限状态受力简图

1、抗弯验算

（图16）

主梁弯矩图(kN·m)

Mmax=0.582kN·m

σ=Mmax/W=0.582×106/(8.986×1000)=64.807N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求

2、抗剪验算

（图17）

主梁剪力图(kN)

Vmax= 1.532kN

τmax=QmaxS/(Ib)=1.532×1000×6.084×103/(21.566×104×1.2×10)=3.602N/mm2≤[τ]=120N/mm2

满足要求

3、挠度验算

（图18）

主梁变形图(mm)

νmax=0.75mm≤[ν]=0.9×1000/(0+1)/400=2.25mm

满足要求

4、支座反力计算

因两端支座为扣件，非两端支座为可调托座，故应分别计算出两端的最大支座反力和非两端支座的最大支座反力。

故经计算得：

两端支座最大支座反力为：R1=1.532kN 非端支座最大支座反力为：R2=0kN 6.4、端支座扣件抗滑移验算

按上节计算可知，两端支座最大支座反力就是扣件的滑移力

R1=1.532kN≤[N]=8kN

满足要求

6.5、可调托座验算

非端支座最大支座反力为即为可调托座受力 R2=0kN≤[N]=150kN

满足要求

6.6、立柱验算 1、长细比验算

验算立杆长细比时取k=1,μ1、μ2按JGJ130-2011附录C取用 l01=kμ1(h+2a)=1×1.394×(1.2+2×400/1000)=2.789m l02=kμ2h=1×2.225×1.2=2.67m 取两值中的大值

l0=max(l01,l02)=max(2.789,2.67)=2.789m λ=l0/i=2.789×1000/(1.59×10)=175.388≤[λ]=210

满足要求

2、立柱稳定性验算(顶部立杆段)

λ1=l01/i=1.155×1.394×(1.2+2×400/1000)×1000/(1.59×10)=202.573 根据λ1查JGJ130-2011附录A.0.6得到φ=0.232 梁两侧立杆承受的楼板荷载

N1=[1.2(G1k+(G2k+G3k)h0)+1.4(Q1k+Q2k)]la1lb1=(1.2×(0.5+(24+1.5)×120/1000)+

1.4×(1+2))×0.75×0.9=5.719kN

由第五节知，梁两侧立杆承受荷载为就是端支座的最大反力 R1=1.532kN

由于梁中间立杆和两侧立杆受力情况不一样，故应取大值进行验算 NA=max(N1+R1,R2)=7.251kN

f=NA/(φA)=7.251×1000/(0.232×(4.24×100))=73.712N/mm2≤[σ]=205N/mm2

满足要求

3、立柱稳定性验算(非顶部立杆段)

λ2=l02/i=1.155×2.225×1.2×1000/(1.59×10)=193.953 根据λ1查JGJ130-2011附录A.0.6得到φ=0.191 此处还应考虑架体的自重产生的荷载

NC=NA+1.2×H×gk=7.251+1.2×0.065×(5.3+(400-120)/1000)=7.688kN f=NC/(φA)=7.688×1000/(0.191×(4.24×100))=94.887N/mm2≤[σ]=205N/mm2

满足要求 七、工字钢荷载计算书

7.1、计算荷载参数

因为本方案是借用外架作为花架飘板的支撑体系，因此花架所增加的荷载需考虑在里面，并重新计算。增加的静载：模板与木板自重（KN/M2）：0.35；混混凝土与钢筋自重（KN/M2）3.25；施工均布荷载标准值（KN/M2）：1.000；外架自重荷载（KN/M3）0.5。因此：（0.35+3.25+1）/0.5=9.2M，因此花架飘板增加的荷载为9.2M外架高度增加的荷载。根据悬挑工字钢专家论证方案：8、9座6层、22层采用16号悬挑型钢，为此6-22层的高度为46.4M，22-天面层

的高度为34.85M，因此算上花架飘板增加的荷载为9.2M，即为34.85+9.2=44.05M，44.05小于46.4M，因此增加飘板的荷载该悬挑型钢能满足要求。

7.2、脚手架参数

架体搭设基本参数 脚手架搭设方式 脚手架搭设高度H(m) 立杆纵距（跨距）la(m) 内立杆距建筑距离a(m) 纵横向水平杆布置方式 双排脚手架 脚手架钢管类型 44.05 1.5 0.3 水平杆步距h（m） 立杆横距lb(m) 横向水平杆悬挑长度a1(m) Ф48×3 1.8 0.8 0.15 2 横向水平杆在纵杆上横杆根数n 上 两步三跨 钢管 单扣件 连墙件连接形式 连墙件型号 连墙件布置方式 连墙件截面类型 扣件连接的连接种类 扣件连接 Ф48×3 支撑或拉杆（绳）设置形式 钢丝绳与钢丝杆不参与计算 悬挑钢梁参数 悬挑钢梁类型 钢梁上表面距地面高度(m) 钢梁锚固长度(m) 钢梁搁置的楼板混凝土强度 钢筋保护层厚度(mm) 钢梁锚固点拉环/螺栓个数 工字钢 62.3 2 C25 15 2 悬挑钢梁规格 钢梁悬挑长度(m) 悬挑钢梁与楼板锚固类型 楼板厚度(mm) 配筋钢筋强度等级 拉环/螺栓直径(mm) 荷载参数 脚手板类型 实际脚手板铺设层数 竹串片脚手板 挡脚板类型 3 密目式安全网的自重标准值(kN/m2) 竹串片挡脚板 0.01 16号工字钢 1.5 U型钢筋拉环 100 HRB335 20 结构脚手架施工层数 风荷载体型系数 脚手架状况 1 0.089 装修脚手架施工层数 架体顶部风压高度变化系数 1 1.513 敞开、框架和开洞墙 0.01 C类 密集建筑群的中等城市市区 全封闭，半封背靠建筑状况 闭 2000 每目面积A(cm^2) 密目网每100cm^2的目数m 脚手架搭设地区 广东(省)肇庆地面粗糙程度 (市) （图1） 立面图 （图2） 剖面图

7.3、横向水平杆验算

由于纵向水平杆上的横向水平杆是均等放置的缘故，横向水平杆的距离为la/(n+1），横向水平杆承受的脚手板及施工活荷载的面积。

承载能力极限状态

q=1.2×(g+gK1×la/(n+1))+1.4×QK×la/(n+1)=1.2×(0.033+0.35×1.5/(2+1))+1.4×3×1.5/(2+1)=2.35kN/m

正常使用极限状态

qK=g+gK1×la/(n+1)+QK×la/(n+1)=0.033+0.35×1.5/(2+1)+3×1.5/(2+1)=1.708kN/m

根据规范要求横向水平杆按简支梁进行强度和挠度验算，故计算简图如下： 1、抗弯验算

（图3） 承载能力极限状态的受力简图

（图4） 弯矩图

Mmax= 0.175kN·m

σ=Mmax/W=0.175×106/4490=38.977N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求

2、挠度验算

（图5） 正常使用极限状态的受力简图（横杆）

（图6） 挠度图

νmax=0.376mm≤[ν]＝min[lb/150，10]=5.333mm

满足要求

3、支座反力计算

由于支座反力的计算主要是为了纵向水平杆的验算，故须分为承载能力极限状态和正常使用极限状态进行计算：

承载能力极限状态 V= 1.326kN 正常使用极限状态 VK=0.964kN

7.4、纵向水平杆验算 由上节可知F=V,FK=VK q=1.2×0.033=0.04kN/m qK=g=0.033kN/m

由于纵向水平杆按规范规定按三跨连续梁计算，那么施工活荷载可以自由布置。选择最不利的活荷载布置和静荷载按实际布置的叠加，最符合架体的力学理论基础和施工现场实际，抗弯和支座反力验算计算简图如下：

挠度验算的计算简图如下：

1、抗弯验算

Fqk=0.5QKLa/(n+1)lb(1+a1/lb)2=0.5×3×1.5/(2+1)×0.8×(1+0.15/0.8)2=0.846kN/m Fq=1.40.5QKLa/(n+1)lb(1+a1/lb)2=1.4×0.5×3×1.5/(2+1)×0.8×(1+0.15/0.8)2=1.185kN/m

（图7） 承载能力极限状态的受力简图（纵杆）

（图8） 弯矩图

Mmax=0.618kN·m

σ=Mmax/W=0.618×106/4490=137.677N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求

2、挠度验算

（图9） 正常使用极限状态的受力简图（纵杆）

（图10）

挠度图

νmax=3.902mm≤[ν]＝min[la/150，10]=10mm

满足要求

3、支座反力计算 Vmax=4.712kN

7.5、扣件抗滑承载力验算 扣件抗滑承载力验算： R=Vmax=4.712kN≤Rc=8kN

满足要求

7.6、立杆稳定验算

脚手板每隔脚手板理论铺设层数 y=min{H/[(x+1)h],yZ}=8

1、立杆承受的结构自重标准值NG1k

NG1K=Hgk+y(lb+a1)ng/2+0.0146n/2=40×0.13+8×(0.8+0.15)×2×0.033/2+0.0146×2/2=5.468kN

2、构配件自重标准值NG2k1 Z=min(y,m)=3

NG2K=Z(Lb+a1)lagk1/2+zgk2la+laHgk3=3×(0.8+0.15)×1.5×0.35/2+3×0.17×1.5+1.5×40×0.01=2.113kN

3、施工活荷载标准值

NQK=(njgQkj+nzxQkx)(lb+a1)la/2=(1×3+1×2)×(0.8+0.15)×1.5/2=3.563kN 4、风荷载统计 风荷载体型系数：

由于脚手架为封闭式或半封闭式且脚手架背靠建筑为敞开、框架和开洞墙 =1.2(la+h+0.325lah)d/(lah)+1.2(100-mA)/100-(la+h+0.325lah)d1.2(100-mA)/(100lah)

=1.2×(1.5+1.8+0.325×1.5×1.8)×(48/1000)/(1.5×1.8)+1.2×(100-2000×0.01)/100-(1.5+1.8+0.325×1.5×1.8)×(48/1000)×1.2×(100-2000×0.01)/(100×1.5×1.8)=0.978

s=1.31.3×0.978=1.271 风荷载高度变化系数:

立杆稳定组合风荷载时：取距架体底部的风荷载高度变化系数z=1.218 连墙件验算风荷载产生的连墙件轴向力设计值计算时：取最高处连墙件位置处的风荷载高度变化系数z=1.513

风荷载标准值：k=zs0=1.218×0.089×0.3=0.033kN/m2

风荷载产生的弯矩标准值：Mwk=klah2/10=0.033×1.5×1.82/10=0.016kN·m 风荷载产生的弯矩设计值：Mw=0.91.4Mwk=0.9×1.4×0.016=0.02kN·m 5、荷载组合立杆荷载组合 不组合风荷载：

N=1.2(NG1K+NG2K)+1.4NQK=1.2×(5.468+2.113)+1.4×3.563=14.084kN 组合风荷载：

N=1.2(NG1K+NG2K)+0.91.4NQK=1.2×(5.468+2.113)+0.9×1.4×3.563=13.586kN 6、稳定系数的计算 l0=kh=1.155×1.5×1.8=3.119m

允许长细比的验算：=l0/i=3.119×1000/15.9=196.132[]=210

满足要求

根据值查规范JGJ130-2011附录A.O.6得到=0.188 7、立杆稳定的验算 不组合风荷载：

N/A=14.084×1000/(0.188×424)=176.692N/mm2f=205N/mm2

满足要求

组合风荷载：

N/A+MW/W=13.586×1000/(0.188×424)+0.02×106/4490=174.87N/mm2f=205N/mm2

满足要求

7.7、连墙件承载力验算 计算连墙件的计算长度：

a0=a=0.3×1000=300mm,=a0/i=300/15.9=18.868[]=210 根据值查规范JGJ130-2011附录A.O.6得到=0.952 风荷载作用在一个连墙件处的面积 Aw=2h3la=2×1.8×3×1.5=16.2m2

风荷载标准值：k=zs0=1.513×0.089×0.3=0.04kN/ m2

风荷载产生的连墙件轴向力设计值：Nlw=1.4kAw=1.4×0.04×16.2=0.916kN 连墙件的轴向力设计值：Nl=Nlw+N0=0.916+3=3.916kN 其中N0由条进行取值。 将Nl、带入下式：

强度：=Nl/Ac=3.916×1000/424=9.236N/mm20.85f=0.85×205=174.25N/mm2 稳

定

：

Nl/A=3.916×1000/(0.952×424)=9.702N/mm20.85f=0.85×205=174.25N/mm2

扣件抗滑移：Nl=3.916kN≤Rc=8kN

满足要求

7.8、悬挑钢梁验算 1、计算简图

悬挑钢梁示意图如下：

（图11）

钢梁示意图

根据规范规定及钢梁的实际受力、约束条件，可将悬挑钢梁简化为一段悬挑的简支梁，计算简图如下：

（图12）

承载能力极限状态的受力简图（钢梁）

2、荷载统计

根据钢梁的计算简图和荷载情况，利用基本力学原理进行最大弯矩、最大剪力计算

承载能力极限状态最大弯矩：

（图13）

弯矩图

Mmax=19.995kN·m

正常使用极限状态最大弯矩： Mkmax=15.831kN·m

承载能力极限状态下的最大剪力：

（图14）

剪力图

Qmax= 28.533kN 支座反力： R2=11.16kN R1=40.19kN

3、抗弯强度、整体稳定验算

σ=Mmax/Wn=19.995×103/141=141.809N/mm2≤f=205N/mm2 因λy=lc/iy=(2/93.1=0.021)≤120(235/fv)-2=120×(235/120)-2=31.29- 故?b=1.07-(λ

22

300/235=1.07 y/44000)fy/235=1.07-0.021/44000×

σ=Mmax/?bW=19.995×1000/(1.07×141)=132.531N/mm2≤f=205N/mm2

满足要求

4、抗剪强度验算

??max= Qmax/[(I:S)tw]=28.533×1000/(138×6)=34.46N/mm2≤fv=120N/mm2

满足要求

5、悬挑钢梁的挠度验算

由集中荷载产生的挠度和钢梁自重均布线荷载产生的挠度叠加

（图15）

正常使用极限状态的受力简图（钢梁） （图16）

挠度图

vmax=10.397mm≤[v]mm=2lc1/250=2×1500/250=12mm

满足要求

6、固定钢梁的U形拉环（或螺栓）强度验算 将=50N/mm,式：

σ=Nm/Al=11.16×1000/1256.637=8.881 N/mm2≤f=42.5(多拉环) N/mm2

=

,

为拉环截面面积的2倍与拉环个数的乘积，代入下

满足要求

7、钢梁固定点下楼板的负弯矩钢筋计算

由于钢梁搁置在的楼板上普遍为双向板或单向板，这样计算过于复杂，所以可以简化为简支板带承受跨中集中荷载，且简支板带的跨度为2Lc。这样简化后能够提供安全储备，且便于计算。

Mmax=1/2R2lc=1/2×11.16×2=11.16kN·m

根据《混凝土结构设计规范》，查相关表格得1=1.0，取b=1000mm,h0=板厚

-15mm，计算式如下：

αs=Mmax/(α1fcbh02)=11.16×1000000/(1×11.9×1000×(100-15)2)=0.13 ξ=1-(1-2αs)0.5=1-0.86=0.14 Υs=1-ξ/2=1-0.14/2=0.93

As=Mmax/(Υsfcbh02)=11.16×1000000/(0.93×11.9×1000×(100-15)2)=0.14mm2 因As=0.14,c查《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）附录A得到配筋为三级钢（）@（）

8、悬挑钢梁前搁置点下混凝土强度的验算

因悬挑钢梁搁置在楼板上，悬挑钢梁搁置的前端处承受最大的荷载即集中作用力，而此处的作用面积认为bb，符合实际情况：

Fl=R1=40.19kN

根据《混凝土结构设计规范》中6.6条规定取βc=1.0，βl=√3，A1n=b2=882/1000=7.744 mm2

Fl=40.19kN≤1.35βcβlfcAln=1.35×1×1.732×11.9×7.744=215.48kN

满足要求